蛋白质的结构与功能授课用

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1、蛋白质结构与功能核酸具有传递遗传信息的功能蛋白质几乎涉及所有的生理过程——生命现象的执行者蛋白质与核酸是体内主要的生物大分子什么是蛋白质(protein)?蛋白质是由许多氨基酸（aminoacids）通过肽键（peptidebond）相连形成的高分子化合物。蛋白质研究的历史1833年，从麦芽中分离淀粉酶，随后从胃液中分离到类似胃蛋白酶的物质。1864年，血红蛋白被分离并结晶。19世纪末，证实蛋白质有氨基酸组成，并合成了多种短肽。20世纪初，发现蛋白质的二级结构，完成胰岛素一级结构测定。20世纪中叶，各种蛋白质分析技术相继建立，促进了蛋白质研究迅速发展。1962年，确定了血红蛋白的四级结

2、构。20世纪90年代，功能基因组与蛋白质组研究展开。第一节蛋白质是生命的物质基础很多蛋白质本身就为药物（如一些多肽、激素等）；即使有效成分不是蛋白质，但在提取、分离时必然遇到有关蛋白质的处理问题；蛋白质的研究对有关药物的生产、储存、分析和应用等也具有重要的现实意义。药学领域第二节蛋白质的化学组成蛋白质平均含N量为总蛋白的16％，这是凯氏定氮法测蛋白质含量的理论依据：蛋白质含量＝蛋白质含N量×6.25注意：一定要排除非蛋白质的氮对蛋白质含量测定的影响主要元素组成：C、H、O、N、S；有些还含有少量的P或金属元素Fe、Cu、Zn、Mn等；个别蛋白质还含有碘。蛋白质的元素组成组成蛋白质的基本

3、结构单位是什么呢？蛋白质的水解酸水解、碱水解、蛋白酶水解蛋白质的基本结构单位——氨基酸R=H-GlycineR=CH3-AlanineCOOHRgroupaH2NH（一）氨基酸的结构存在自然界的氨基酸有180余种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅有20余种（基本氨基酸），且均属于L-α-氨基酸（除甘氨酸）。从氨基酸的结构通式可以看出：构成蛋白质的基本氨基酸为α-氨基酸，脯氨酸例外，为α-亚氨基酸。各种氨基酸的区别在于R侧链，R不同蛋白质的空间结构和理化性质也会发生变化。除R为H（甘氨酸）外，其余氨基酸的α-碳原子都是不对称的，可形成不同的构型，具有旋光性。天然蛋白质中基本氨基酸均为L-型。C

4、OOHH2CCH2CH2CH2H+N组成蛋白质的氨基酸共有20种（二）氨基酸的分类非极性氨基酸极性氨基酸极性不带电荷的氨基酸带负电荷的氨基酸带正电荷的氨基酸不同的aa在于R基团的不同1.根据R基团的理化性质I非极性氨基酸（八种）丙氨酸AlaCOOHCH3CHNH2CHCHCOOHNH2CH3CH3缬氨酸ValCOOHCH2CHNH2CH3CH3CH亮氨酸Leu异亮氨酸IleCOOHCHNH2CHCH3CH2CH3I非极性氨基酸（八种）脯氨酸ProCOOHCHNHCH2CH2CH2苯丙氨酸PheCOOHCHNH2CH2COOHCH2CHNH2色氨酸TrpNH甲硫氨酸MetCOOHCHN

5、H2CH2CH2SCH3吲哚基II极性不带电荷的氨基酸（七种）CHCOOHCHNH2苏氨酸ThrCH3HO丝氨酸SerCOOHCHNH2CH2HO半胱氨酸CysCOOHCHNH2CH2HS酪氨酸TyrCOOHCHNH2CH2HO巯基II极性不带电荷的氨基酸（七种）天冬酰胺AsnCOOHCHNH2CH2COH2NCOOHCHNH2谷氨酰胺GlnCH2COH2NCH2甘氨酸GlyCOOHCHNH2HIII带负电荷的氨基酸（两种）天冬氨酸AspCOOHCHNH2CH2COHOCOOHCHNH2谷氨酸GluCH2COHOCH2IV带正电荷的氨基酸（三种）(CH2)4赖氨酸LysCOOHCHNH

6、2H2N精氨酸ArgCOOHCHNH2(CH2)3NHCNHH2NCOOHCHNH2组氨酸HisCH2NHN胍基咪唑基非极性氨基酸：缬、甲、脯、丙、亮、异亮、苯、色写家谱并晾一晾本色记忆方法极性氨基酸：酪、丝、苏、半、甘、天酰、谷酰老师说半干天谷咸带负电：天冬氨酸、谷氨酸带正电：赖氨酸、精氨酸、组氨酸通常是常见氨基酸的衍生物。例如：2.稀有氨基酸羟基化的氨基酸4-羟脯氨酸、5-羟赖氨酸存在于结缔组织胶原蛋白中甲基化的氨基酸甲基组氨酸、甲基赖氨酸存在于肌球蛋白中γ-羟基谷氨酸存在于凝血酶原中，参与凝血1986年--硒代半胱氨酸，硒元素取代了半胱氨酸中的硫元素；2002年--吡咯赖氨酸，赖

7、氨酸的ε-氨基与（4R，5R）-4-取代-吡咯啉-5-羧酸以酰胺键相连而形成的化合物。是生物体内组成蛋白质的第21和第22种基本氨基酸，均属于L-α-氨基酸。SeH以游离或结合态存在细胞或组织中，大部分是常见氨基酸的衍生物或异构型。例如：3.非蛋白质氨基酸鸟氨酸、瓜氨酸是尿素循环的中间代谢产物；D-谷氨酸、D-丙氨酸存在于细菌细胞壁肽聚糖中；γ-氨基丁酸由谷氨酸脱羧产生，为重要的神经递质。1.物理性质形态：均为白色结晶或粉末，不同氨基酸的晶型结